黑洞的事件视界和史瓦西半径：时空弯曲和物理定律的失效

黑洞的体积并不固定。当一颗较大的恒星成为直径约5米的超新星时，就形成了黑洞。银河系的黑洞是星系里的核心组成部分，这些黑洞的质量总和相当于数百万恒星的总和，比我们身处的太阳系还要大。另一方面，构成早期宇宙的小型黑洞，它们的体积或许比一粒沙子还小，但是质量却和高山一样重。黑洞的外层边界，即黑洞的事件视界，形成了史瓦西半径。

超大质量黑洞

如果你认为一个普通黑洞已经很大了，那么，只能说明你还未见过真正的黑洞（你也不可能亲眼见到——因为它是个黑洞……）。射电望远镜发明后不久，天文学家就开始寻找高能射电星系存在的证据。就像中子星一样，这些星系放射出高能粒子光束，这些光束的放射方向相反，但规模都是巨大的。当这些光速与星际气体组成的云层相遇时，就会放射出无线电波，地球上的望远镜就可以探测到这些无线电波。很明显，能量的来源可能只有一个：物质聚集成高密度的集群和高能吸积盘。但是，只有规模达到了相当大的程度，位于中央区域的集群才会达到极大的质量和密度。天文学家相信，这些超大质量黑洞的质量达到太阳质量的100万倍以上，它们位于星系的核心，在我们身处的银河系这样相对平稳的星系内也存在。目前所知的体积最大的超大质量黑洞，其重量相当于210亿个太阳，几乎超越了人类能够理解和想象的程度。在拥挤的后发座星系团中存在这样的黑洞，而这个星系团由1000多个星系组成。

只要构成天体的粒子之间的万有引力影响范围低于这个半径，那么，半径内的引力将大到足以使天体无一幸免地产生引力坍陷，最终形成黑洞。

理论上，如果你可以将其挤压得足够小，任何天体都可以形成黑洞。史瓦西半径通常约为10—23厘米，体积比原子核小。(https://www.xing528.com)

史瓦西半径由德国天文学家卡尔·史瓦西于1916年发现。当时，他正在学习爱因斯坦的广义相对论的引力场方程。爱因斯坦发表理论后的几个月内，史瓦西就使用该方程阐述了在一颗球状的星体附近，时空是如何发生弯曲的。

当时，史瓦西也还无法向普鲁士科学院说明自己的发现，因为，当时他身处与俄国军队作战的前线，忙着为德国军队计算弹道数据，因此，他将论文寄给了爱因斯坦，由爱因斯坦协助发表。

由于时空严重弯曲，黑洞的事件视界产生了异常效应。根据观测，假设有人落向了事件视界，那么，这个人将发现时间过得越来越慢，这个现象将持续到他直到抵达事件视界、时间停止。对于跌落进黑洞的人来说，相反面将会实现：他们会看到，宇宙其余区域的时间加速，或许还能看到穿越事件视界时，时间停止的场景。爱因斯坦本人并不相信黑洞可以形成，但是，其他理论家认为，对于一颗质量足够大的星体来说，在它的生命终结之时，它将不可避免地坍塌，形成一个质量超级大的奇点，这时，所有的物理学定律，包括爱因斯坦的定律，都将失效。